單從感光器電子技術(shù)上來(lái)說(shuō)，CCD比CMOS更先進(jìn)，理論成像上有優(yōu)勢，但是最近幾年CMOS卻發(fā)展更好，使得很多高端數碼單反采用CMOS傳感器，下面來(lái)看看CCD和CMOS的技術(shù)知識：
CCD和CMOS傳感器是目前最常見(jiàn)的數字圖像傳感器，廣泛應用于數碼相機、數碼攝像機、照相手機和攝像頭等產(chǎn)品上。兩者在結構、性能和技術(shù)上均不盡相同，在此我將兩者作一個(gè)簡(jiǎn)單的比較，使廣大讀者對CCD和CMOS能有一個(gè)比較初步的認識，在選購相關(guān)產(chǎn)品時(shí)也能做到心中有數。
CCD與CMOS傳感器的結構比較
CCD(Charge Coupled Device)，即“電荷耦合器件”，是一種感光半導體芯片，用于捕捉圖形，但CCD沒(méi)有能力記錄圖形數據，也沒(méi)有能力永久保存，所有圖形數據都會(huì )不停留地送入一個(gè)模數轉換器，一個(gè)信號處理器以及一個(gè)存儲設備。1970美國貝爾實(shí)驗室發(fā)明了CCD。二十年后，人們利用這一技術(shù)制造了數碼相機，將影像處理行業(yè)推進(jìn)到一個(gè)全新領(lǐng)域。 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即“互補金屬氧化物半導體”。它是計算機系統內一種重要的芯片，保存了系統引導所需的大量資料。有人發(fā)現，將CMOS加工也可以作為數碼相機中的感光傳感器，其便于大規模生產(chǎn)和成本低廉的特性是商家們夢(mèng)寐以求的。
CCD和CMOS在制造上的主要區別主要是CCD是集成在半導體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱(chēng)為金屬氧化物的半導體材料上，工作原理沒(méi)有本質(zhì)的區別，都是利用感光二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉換，這種轉換的原理與太陽(yáng)能電子計算機的太陽(yáng)能電池效應相近，光線(xiàn)越強、電力越強；反之，光線(xiàn)越弱、電力也越弱。根據此原理將圖像轉換為數字數據，而其主要差異是數字數據傳送的方式不同。
比較CCD和CMOS的結構，ADC（數模轉換器）的位置和數量是最大的不同。CCD每曝光一次，在快門(mén)關(guān)閉后進(jìn)行像素轉移處理，將每一行中每一個(gè)像素的電荷信號依序傳入“緩沖器”中，由底端的線(xiàn)路引導輸出至CCD邊緣的放大器進(jìn)行放大，再串聯(lián)ADC輸出；而CMOS的設計中每個(gè)像素旁邊都直接連著(zhù)ADC，電荷信號直接放大并轉換成數字信號。造成這種差異的原因在于CCD的特殊工藝可保證數據在傳送時(shí)不會(huì )失真，因此各個(gè)像素的數據可匯聚至邊緣再進(jìn)行放大處理；而CMOS工藝的數據在傳送距離較長(cháng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生噪聲，因此，必須先放大，再整合各個(gè)像素的數據。
CCD與CMOS傳感器的技術(shù)比較
CCD存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實(shí)施轉移后讀取，電荷信息轉移和讀取輸出需要有時(shí)鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個(gè)電路較為復雜而且速度較慢。而CMOS傳感器經(jīng)光電轉換后直接產(chǎn)生電流（或電壓）信號，信號讀取十分簡(jiǎn)單，還能同時(shí)處理各單元的圖像信息，速度也比CCD快很多。CCD制作技術(shù)起步早，技術(shù)成熟，采用PN結或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質(zhì)量相對CMOS有一定優(yōu)勢。由于CMOS集成度高，各光電傳感元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較嚴重，噪聲對圖像質(zhì)量影響很大，使CMOS很長(cháng)一段時(shí)間無(wú)法投入實(shí)用。近幾年，隨著(zhù)CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展，CMOS的性能已經(jīng)與CCD相差無(wú)幾了。
CCD與CMOS傳感器的性能比較
ISO感光度：由于CMOS每個(gè)像素由四個(gè)晶體管與一個(gè)感光二極管構成，還包含了放大器與數模轉換電路，過(guò)多的額外設備縮小了單一像素感光區域的表面積，因此相同像素下，同樣的尺寸，CMOS的感光度會(huì )低于CCD。
分辨率：由于CMOS傳感器的每個(gè)像素都比CCD傳感器復雜，其像素尺寸很難達到CCD傳感器的水平，因此，當我們比較相同尺寸的CCD與CMOS時(shí)，CCD傳感器的分辨率通常會(huì )優(yōu)于CMOS傳感器。
噪點(diǎn)：由于CMOS每個(gè)感光二極管都需搭配一個(gè)放大器，如果以百萬(wàn)像素計，那么就需要百萬(wàn)個(gè)以上的放大器，而放大器屬于模擬電路，很難讓每個(gè)放大器所得到的結果保持一致，因此與只有一個(gè)放大器放在芯片邊緣的CCD傳感器相比，CMOS傳感器的噪點(diǎn)就會(huì )增加很多，影響圖像品質(zhì)。
耗電量：CMOS傳感器的圖像采集方式為主動(dòng)式，感光二極管所產(chǎn)生的電荷會(huì )直接由旁邊的電晶體做放大輸出；而CCD傳感器為被動(dòng)式采集，必須外加電壓讓每個(gè)像素中的電荷移動(dòng)至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12~18V，因此CCD還必須有更精密的電源線(xiàn)路設計和耐壓強度，高驅動(dòng)電壓使CCD的耗電量遠高于CMOS。CMOS的耗電量?jì)H為CCD的1/8到1/10。
成本：由于CMOS傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，可以輕易地將周邊電路(如AGC、CDS、Timing generator或DSP等)集成到傳感器芯片中，因此可以節省外圍芯片的成本；而CCD采用電荷傳遞的方式傳送數據，只要其中有一個(gè)像素不能運行，就會(huì )導致一整排的數據不能傳送，因此控制CCD傳感器的成品率比CMOS傳感器困難許多，即使有經(jīng)驗的廠(chǎng)商也很難在產(chǎn)品問(wèn)世的半年內突破50%的水平，因此，CCD傳感器的制造成本會(huì )高于CMOS傳感器。
CCD與CMOS傳感器的前景
CCD在影像品質(zhì)等方面均優(yōu)于CMOS，而CMOS則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。不過(guò)，隨著(zhù)CCD與CMOS傳感器技術(shù)的進(jìn)步，兩者的差異將逐漸減小，新一代的CCD傳感器一直在功耗上作改進(jìn)，而CMOS傳感器則在改善分辨率與靈敏度方面的不足。相信不斷改進(jìn)的CCD與CMOS傳感器將為我們帶來(lái)更加美好的數碼影像世界。
低端的攝像頭、手機、掃描儀都用CMOS
中端：DC用CCD
高端：DSLR有用CCD，也有CMOS，這個(gè)級別總體效果看CMOS比CCD好。
其實(shí)低端CMOS與高端的CMOS并不是同一種東西，工藝構成有很大區別。
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